第2草磁共置图像中的售号对比原理15 高信号,肿瘤组织的T:值一般较长,但是,一些含水分较少或纤维化明显的肿瘤T:值并不 长,如肺癌、成骨性肿瘤、胰腺癌等 2.47怎么做T:加权成像? 主要反映组织T:值不同的MR1图像称为T:加权图像,简称T:像,有时简写为T:w1.T 像的形成主要通过设定MRI成像参数来实现,选择适当的成像序列、TR值和TE值即可。 般TR值较长(2.0s以上)、TE值也较长(80ms以上)时形成的图像为T:加权图像 2.48每种组织的质子密度、T值、T:值都不一样吗? 是的,因为各种组织的质子密度、T1值、T:值都不一样,所以,我们对同一病人的同一 部位要同时做质子密度加权像、T1加权像、T:加权像等三种不同图像。有些病变的质子密 度与正常组织相差不大,但在T:像或T:像上却有显著不同,MRI就不会漏诊,所以说,MRI 对疾病诊断的敏感性是很高的。我们在临床应用MRI时也要充分利用这种特点,不能简单 地只做T或T:一种加权成像 2.49T:加权图像只反映组织的T:值不同吗? 不是的,我们一直讲T1像是主要反映组织间T1值不同的图像,但也不是绝对只取决于 T1值的不同,质子密度、T:值都在不同程度上对T1像产生一定的作用。随着操作者成像时 选择的参数不同,这种影响或多或少,同样的情况在质子成像、T:成像时均存在,它们都是 相互影响的,所以,操作者对磁共振原理和机器操作的了解程度将在很大程度上影响MRI 检查的质量,通过成像参数的不同组合设定,可获得同一层面组织无数种不同对比情况的图 像,以便在最大程度上显示病灶,提高病灶组织与周围正常组织的对比度。这是CT所无法 比拟的,所以有人说MRI工作是一种水无止境的艺术创造工作 2.5造影剂的应用 2.5.1磁共振成像为何要用造影剂? 虽然磁共振成像有上述的各种优越之处,可以形成各种不同信号对比的图像,但是,磁 共振造影剂在肿瘤与其周围水肿的区分、血脑屏障破坏程度的显示、提高病变与周围正常组 织的信号差别以及在MR血管造影(MRA)时显示较小血管等方面都有独特的优势,在磁共 振成像刚问世的短时间内,有些学者曾把MRI不用造影剂作为其优点来介绍,但随着MRI 研究的深入和多种造影剂的推出,目前,磁共振造影剂已作为MRI的重要补充广泛应用于 临床 2.5.2目前有哪些磁共振造影剂? 目前,已在临床上使用的血管内应用的MR造影剂可分为顺磁性和超顺磁性两种,主要 是钆、铁,锰的大分子有机化合物。顺磁性造影剂到达病灶后,可影响其周围的水分子,使T 时间明显缩短,在T1像上显著提高信号强度,显示病灶。钆剂是使用最早和最广泛的顺磁性
16·MR·岛床医师总读 造影剂,锰剂也是顺磁性的,但锰剂注入人体后一般主要分布在胰腺、肝脏等脏器,应用范围 较狭窄,铁剂是超顺磁性的,它在到达某一组织后将使该组织的信号明显降低,所以,有人称 其为阴性造影剂 2.5.3为什么增强MRI一般都只做T1加权成像? 目前,临床上使用最多的MR1造影剂是顺磁性钆剂和锰剂,它们都能使组织T值和T: 值缩短,但是,增强MRI一般只做T1加权像,原因有三:一是T1加权的成像时间较短,效率 较高:二是T1图像一般信噪比要比T:像高,容易显示病变;三是造影剂使T:值缩短导致T: 像上的信号减弱,表现为低信号的灰黑色,对病变显示不利。所以,增强MRI一般只做T1加 权像。但是,随着MRI快速成像技术和造影剂研究的不断发展特殊成像序列能选择性地有 效抑制脂肪或水的信号,快速序列T成像的时间也很短,已经有报道在某些情况下使用T: 加权成像序列有较好的效果 如果使用超顺磁性铁剂进行MRI造影,那是必须要用T:加权成像的,铁剂在肝脏中被 库普弗细胞吞噬后,正常肝脏组织T:缩短,信号明显降低,而此时病变组织因无库普弗细 胞,不会有铁剂导致的信号改变,T:像上呈高信号,在周围信号减低的对比下更易识别病 灶,可提高小病灶的检出率 2.5.4钆剂的种类和特点如何? 钆剂是最早出现的造影剂,钆是顺磁性最强的原子,钆原子的单体对人体是有毒性的, 但它可与一些碳氢有机大分子牢固结合而稳定存在,根据与钆分子结合的辅基分子不同, 前钆剂已有四种产品,特性各有不同 较早出现的是德国先灵公司生产的钆喷酸葡胺( Gd-DTPA),商品名为马根微显 Magnevist),钆喷酸葡胺分子含有的两个负离子位需要用带正电荷的锰离子缓冲液来平 衡,因此,钆喷酸葡胺被认为是离子型的造影剂,钆喷酸葡胺的渗透压(离子浓度)为 1940mmol/kg,远高于人体血浆285mmol/kg的渗透压,但是,钆喷酸葡胺的一般用量为 0.2ml/kg体重,对人体的影响是不大的 第二种钆剂是钆双胺注射液( Gd-DTPA-BMA),它是擦威安盛公司的产品,商品名为 欧乃影( Omniscan).它在钆喷酸葡胺的原体上进行了改进,消除了两个负离子位,因此,它 被认为是非离子型的造影剂,它的渗透压为780mmol/kg,所以,欧乃影对人体的影响或副作 用有了很多改善 第三种钆剂是意大利 bracco公司生产的 Gadoteridol( Gd-HP-DO3A),商品名为 Prohance.它也是非离子型的,与上述两种不同的是, Gadoteridol的辅基是一个苯环,根据 化学原理,苯环结构较一般分子具有更好的稳定性,所以, Gadoteridol被认为不会在溶液中 释出单体钆原子,消除了前述的两种造影剂有产生钆离子毒性的可能性, Gadoteridol的渗 透压也较低,为630mmol/kg 第四种钆剂是钆喷酸锰盐(Gd-DOTA),商品名为 Dotarem。它是法国 Guebet公司生产 的,与 Gadoteridol I同样是以苯环为辅基的,所以,许多特性与 gadoteridol相似,但它的分子 是带负离子的,渗透压为1530mmol/kg,所以,它的溶液便是离子型的造影剂
用2磁共团像中的号对比理17 2.5.5锰剂的种类和特点如何? 目前,在临床上使用的锰造影剂只有锰福地匹三钠( Mn-DPDP),商品名为泰乐影 ( Teslascan),是由挪威安盛公司生产的。由于它在注入血液后主要被肝细胞摄取并通过胆 汁排泄的,因此,被认为是肝脏特异性MR造影剂,锰剂也是顺磁性的,它在肝脏内浓集后, 可使肝组织T1值缩短,T1加权成像时信号明显增强,泰乐影对肝肿瘤的增强作用很弱,所 以,肝肿瘤在增强的肝组织衬托下更易显示。延时成像,肝脏信号下降,病灶边缘的信号常有 强化。泰乐影对组织T:值影响很小。泰乐影是等渗的,产品浓度为10mmol/L,用量为每公 斤体重5mol(0.5ml),泰乐影可被胰腺、肾脏、肾上腺少量摄取而轻度强化这些组织 2.5.6铁剂的种类和特点如何? 目前临床上应用的铁剂是氧化铁微粒的混悬液,商品名为菲立磁( Feridex),每毫升菲 立磁含11.2mg的铁和61,3mg的甘露醇,常规用量为每公斤体重0.05ml,在100ml的5%葡 萄糖液中,需放置30分钟后,通过5m过滤器以2-4ml/min的速度给药 铁是高度超顺磁性的,进入人体组织后,它的磁性比质子大10°倍,干扰了局部磁场,磁 场稳定性下降,主要影响T:弛豫,使T:明显缩短,导致局部组织的信号明显低于周围组织 因此,被称为负造影剂,氧化铁颗粒注入血液后,通过循环到达肝脏,就会被肝脏内的网状内 皮细胞吞噬而积聚起来,病变组织内由于没有网状内皮细胞而不受影响。在T:加权成像时 病灶呈高信号,正常肝组织则呈低信号,突出了病灶,因此,更易发现微小的肝脏病灶,所以 二定程度上铁剂实际上是肝脏特异性阴性造影剂 菲立磁的最常见不良反应是背痛和血管舒张导致的血压下降,0.5%的病人可出现过敏 或类似的反应,其他还有心律失常、头晕、视觉或味觉异常、腹痛、腹泻、发热等。由于它不能 通过血脑屏障,因此,一般对中枢神经系统没有影响,也没有增强作用。 2.57钆剂的副作用如何? 与含碘的X线造影剂相比,钆剂用量少,人体对钆的络合物没有过敏反应,因此,钆剂的 副作用是很少的。但是,如前所述,钆在一定的条件下可能会释出而成为单体,这时对人体是 有毒性的。另外,注射用的针都是铁制的,与钆的络合物接触时间较长时也可能导致铁离子 将钆从钆络合物中置换出来,造成对人体有害。钆剂大多为高渗透压的,当在做快速增强 MRA时,造影剂用量的成倍增加就会有血液渗透压迅速增高导致的副作用,造影剂的纯度 及其是否含有杂质也可能造成不良反应。 2.5.8国产的造影剂好吗? 目前,国产的MR造影剂已经推向市场,北京北陆公司、广州康臣公司,上海淮海公司等 都研制和生产出磁共振造影剂,但是,他们生产的产品的化学成分都是钆喷酸葡胶(Gd DTPA),国产名是磁显葡胺,质量和应用效果与马根微显相差不多,但价格上较进口的更
18·MR·临床医师必读 2.5.9磁共振造影剂主要适应证有哪些? 钆喷酸葡胺对血脑屏障破坏的显示有独特的优点,所以,在区别脑内肿瘤组织和周围水 肿方面效果良好,造影剂在显示脑膜病变方面也有重要的作用,对区别术后肿瘤有无复发等 效果良好。在体部应用方面,心机梗死的快速造影剂灌注成像、纵隔肿块的血管性或非血管 性鉴别、夹层动脉瘤的诊断、肝脏肿瘤的良恶性鉴别、骨骼肿瘤的周围浸润情况以及体部增 强MRA等方面都有重要的应用价值,当然,锰剂和铁剂目前主要用于肝脏病变的成像 2.5.10有口服造影剂吗? 有,一般磁共振造影剂不可以用作口服胃肠造影剂,呈高信号的造影剂随肠道蠕动可产 生伪影,所以,一般选用低信号的造影剂。如过氟碳化物(PFOB)就是其中之一,由于不含氢 原子,口服后可造成肠道信号明显减低。目前尚有人提倡应用含铁剂的口服造影剂,如目前 临床上应用的口服补铁药物葡萄糖硫酸亚铁,既方便,又价格低廉,在磁共振胰胆管造影中 特别有用 2.6出血性病灶的信号变化特征 2.6.1出血病灶的显示CT好还是MRI好? 对出血性病灶,急性期CT的显示效果要比MRI好,但是,对亚急性或慢性的血肿,MRI 要比CT显示更清楚,MRI不但能显示血肿的确切大小,而且较CT更能明确血肿的期龄,急 性期时MRI上血肿常呈等信号,而且急性期病人常病情较重,甚至呼吸不稳、狂躁不安或带 有许多抢救医疗仪器或输液等等情况使CT的快速、便捷的特点有充分的体现,MRI检查对 病人要求相对较高,较长的检查时间和相对固定的体位,常不适合急诊的危重病人 2.6.2脏器实质内血肿的成分如何渐行性转变的? 实质性脏器内的血肿在不同时期的成分是有很大不同的,新鲜的急性出血,红细胞没有 破裂,其内的血红蛋白为氧合血红蛋白,数小时后,氧合血红蛋白逐渐转变为去氧血红蛋白, 一般从中心向周边发展,此时红细胞水肿,但未破裂,血肿周围的组织出现水肿改变 般从第三天开始,亚急性血肿中的去氧血红蛋白开始氧化成为高铁血红蛋白,红细胞 破裂,这个过程是从周边向血肿中心发展的,整个血肿中的去氧血红蛋白逐渐变为高铁血红 蛋白。 约两周后,血肿周围的组织水肿消失,代之为新生的血管肉芽组织,巨噬细胞大量出现 高铁血红蛋白和血红素被巨噬细胞吞噬后将被分解,留下含铁血黄素沉积于局部,其他血肿 成分被吸收,血肿缩小,或遗留下中心含液体为主的囊样软化灶 2.6.3急性期血肿的MRI信号如何? 急性早期,血肿内的成分与动脉内的血液成分一样,红细胞内氧合血红蛋白的T1值和 T2值都与脑实质相仿,因此,在T1或T:加权上均呈等信号,那么在MR1上主要靠血肿的占
第2磁共图像中的号对比原理·19· 位效应来推断,数小时后,血肿内氧合血红蛋白转变为去氧血红蛋白,T:时间将明显缩短, 血肿在T,加权图像上呈明显的低信号但此时T,时间变化不大,故T加权上仍可呈等信 号,有时血肿内红细胞较早发生破裂及去氧血红蛋白转变为高铁血红蛋白等情况,可使血肿 的信号略高 2.6.4亚急性期血肿的MRI信号如何? 从第三天左右开始,红细胞开始破裂,去氧血红蛋白转变为高铁血红蛋白,T1信号开始 增高,一般从周边开始,逐渐向中心发展。T:上的信号不再减低,而是明显增高,周围组织的 水肿也呈高信号,这个时期的血肿常见为周边区域与中心部位信号不一致,但以高信号为 主。期龄越长,信号越趋向均匀 2.6.5慢性期血肿的MRI信号如何? 慢性期的特点为血肿内物质已被吸收,除了遗留下的含铁血黄素外,与其他原因所致的 软化灶无多大区别,T1为等或低信号,T:上常呈高信号,周边因含铁血黄素的沉积出现了 低信号的环影,这是慢性血肿的特点。 2.6.6各脏器内的血肿表现有何不同? 各个脏器内发生的血肿在信号改变的规律上都是一样的,但是由于所在部位血供状态 和周围结构的不同,表现可能有所不同,血供不良或结构紧密的组织发生的血肿,信号变化 较慢些,另外,肿瘤内合并的少量出血或出血性脑梗死等较少量的弥漫性出血,常以T和T 像上均呈高信号为主要表现 2.7脂肪信号的抑制方法 2.7.1为什么要抑制脂肪的MR信号? 脂肪组织在磁共振的T1和T:加权像上均呈高信号,人体内富含脂肪组织,尤其在组织 间隙中的脂肪组织在MRI上构成了自然的器官或组织的分界轮廓线,所以,一般情况下脂 肪组织的存在对MRI成像是有利的。但是,在一些特殊情况下,我们就需要选择性抑制脂肪 信号,采用脂肪抑制技术成像可明确组织内是否含有脂肪成分,如诊断肾上腺肿瘤、骨髓浸 润,脂肪性肿瘤及脂肪变性等情况。此外,抑制脂肪信号可提高图像中其他组织的相对信号 强度,也可改善造影剂增强后病灶强化程度的显示,有利于病灶的显示。脂肪抑制技术还可 用来消除正常脂肪组织的信号,达到减少化学位移伪影影响的目的 2.7.2抑制脂肪的MR信号有哪些方法? 红种方齿可实现对脂肪组织的MR信号抑制:脂肪饱和、反转复原成像和反相位成 像,选择何种方法要视应用的目的(是对比增强还是组织特性)及检查组织中的脂肪含量而 定,雕饱和技术被推荐用于抑制含大量脂肪的组织信号及帮助造影剂强化成像时取得要 可靠的图像,这项技术的主要缺点是对磁场不均匀性特别敏感,易产生数据误定位伪影,在